双配体修饰壳聚糖靶向药物纳米载体的研制

摘要

近年来中国的环境污染越来越受到重视，空气污染导致的雾霾问题引发了全民关注，而由此引起的健康危害也日渐被公众所防范。据报道，武汉地区的癌症致死率已连续数年超过心脏疾病，成为头号生命杀手，环境污染难辞其咎。针对日益严重的癌症高发问题，目前尚没有普遍有效的癌症治疗手段；而在医药科学研究的前沿，形成已达一个世纪之久的“靶向给药”概念仍持续迸发出思想的火花，受到学者们的大量关注和研究，在某些领域的应用已经见诸报端，将其应用于癌症治疗领域的研究亦不断地取得了进展。正是在前人开展的大量研究的基础之上，本研究旨在合成和探究一种新型的具潜在癌细胞靶向性的双配体修饰给药载体材料，并采用该材料制备纳米颗粒体系，以及对该纳米颗粒的载药性能进行初步探究，期望能对“靶向抗癌”领域产生更多研究意义。　　本研究首先选择生物相容性良好的天然多糖--壳聚糖(CS)作为高分子基体，叶酸(FA)和生物素(Biotin)作为癌细胞靶向双配体，利用壳聚糖分子链中大量氨基与叶酸、生物素分子中羧基之间的酰胺化反应来实现对壳聚糖的功能化靶向修饰，在该偶联反应中，分别选用缩合剂EDC和DDC来对FA和Biotin的羧基进行活化，以构成对氨基的反应活性，并将二者先后加入同一反应体系，以“一步法”合成双配体修饰壳聚糖材料；其次，对反应产物分别进行FITR、UV-vis和1H-NMR等结构表征分析，证明双配体成功与壳聚糖偶联，并分别得到 FA和Biotin的接枝率各为7％和15%，表明该创新合成的双配体修饰高分子(FA-CS-Bio)具备作为靶向药物载体的潜在功能。　　其次，对叶酸化壳聚糖(FA-CS)的合成条件进行了正交优化设计，通过最优组验证表明FA的接枝率从7%提高至9%，使平均每个壳聚糖分子偶联的FA数目达到14个，能够赋予该载体材料针对癌细胞表面受体更强的靶向性；再次，采用反应条件温和的离子交联法，将多聚磷酸钠(TPP)加入酸性壳聚糖水溶液，使二者通过静电吸附作用形成纳米颗粒，并通过正交优化试验(L933)对壳聚糖浓度、pH、CS/TPP质量比等三个主要因素进行了考察，在所选定的水平范围内，发现前两个因素对纳米颗粒水合粒径有显著影响，在三者的最优组合条件下制备的纳米颗粒平均水合粒径为204.5nm，通过SEM观察颗粒具有比较规整的球形，大部分颗粒粒径分布在100-300nm之间；最后，以5-氟脲嘧啶(5-Fu)为模型药物、并采取上述最优组条件初步制备载药纳米颗粒，发现以FA-CS-Bio作为载体材料时，所得纳米颗粒水合粒径为148.3nm，而药物包封率则随材料性质的不同和纳米颗粒大小的变化而在2%-7%的范围内波动。

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第一章 绪论

1.1 靶向性配体

1.2 高分子基体——壳聚糖

1.3 壳聚糖微/纳米颗粒的制备方法

1.4 本章小结

第二章 叶酸化壳聚糖的合成与表征

2.1 实验试剂与仪器

2.2 实验方法

2.3 结果与讨论

2.4 本章小结

第三章 双配体修饰壳聚糖的制备与表征

3.1 实验试剂与仪器

3.2 实验方法

3.3 结果与讨论

3.4 本章小结

第四章 载药(5-Fu)纳米颗粒的初步制备与探讨

4.1 实验试剂与仪器

4.2 实验方法

4.3 结果与讨论

4.4 本章小结

第五章 结论与展望

5.1 结论

5.2 展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间的科研成果